Effiziente Werkzeuge für eine nachhaltige Pflanzenzucht
Seit Jahren suchen Züchter nach Wegen, um das Wachstum und den Ertrag von Nutzpflanzen unter verschiedenen Umweltbedingungen zu verbessern. Trotz der Fortschritte in Genotypisierungs- (genetische Charakterisierung) und Phänotypisierungs- (Charakterisierung der beobachtbaren Merkmale) -Technologien, suchen Zuchtunternehmen immer noch nach effizienten Phänotypisierungsmethoden und Wegen, um phänotypische Merkmale mit genetischer Information zu verbinden. Ein EU-finanziertes Projekt "Smart tools for prediction and improvement of crop yield" (SPICY) will mit einer Reihe von Werkzeugen zur Lösung dieses Problems beitragen. Das Projekt verwendet Pfeffer als Pflanzenmodell und den Ertrag als Beispiel für ein komplexes Merkmal. Zu den Projektpartnern gehörten Personen aus Forschungseinrichtungen und dem Zuchtsektor. Ein Hauptziel des Projektes war es, eine Reihe von molekularen Markern zu liefern, die für die Phänotypvorhersage im Gen-zu-Phänotyp-Modell verwendet werden können. Die Forscher waren in der Lage, eine nahezu vollständige Bibliothek von exprimierten Genen sowie eine Liste von Kandidatengenen zu Pflanzen- und Fruchtmerkmalen bei Pfeffer und anderen Pflanzen zu erstellen. Ein Fluoreszenzsensor und ein Bildanalyse-Tool erwiesen sich bei der Phänotypisierung von Pflanzen auch als sehr wirksam. Forscher integriert diese in einer Art von Abbildungsroboter. Es verwendet Farbe, Reichweite und Nah-Infrarot-Kameras, um Bilder der in Gewächshäusern wachsenden Pflanzen automatisch zu erfassen, ohne sie zu stören. Das Team war darüber hinaus in der Lage, ein Erntewachstumsmodell zu entwickeln, das den Ertrag für viele Genotypen vorhersagen kann, während es Umweltunterschiede berücksichtigt. Sie verwendeten genetische Marker, um die Genotyp spezifischen Modellparameter zu schätzen. Die im Rahmen des Projekts entwickelten Werkzeuge werden die Auswahleffizienz von Genotypen in Bezug auf komplexe Merkmale in der Zucht verbessern. Das ultimative Ziel ist es, die Züchtung von Nutzpflanzen zur Unterstützung der nachhaltigen Landwirtschaft zu verbessern.
